中小河流综合整治中的清淤护岸保护施工技术分析

2023-04-08苏国辉

湖南水利水电 2023年5期

苏国辉

（广东省水利电力勘测设计研究院有限公司，广东广州 510000）

中小流域河流治理对于洪涝灾害频发的城市灾害防治和远期发展至关重要。连平县地处粤北九连山区，由于降雨时空分布不均，加上受北方冷空气和台风影响，历年均有暴雨出现。河道工程存在严重的安全隐患[1]。亟须进行加固治理。

目前关于河道治理的研究主要集中于河道清淤疏浚[2]、护岸加固、生态小流域治理[2]等方面。本文以连平河支流为研究背景，在分析河道的问题现状、治理思路的基础上，从多角度提出治理方案中的施工工艺和施工质量控制措施，以期提出对该类型小型河道进行综合治理的相关技术方案参考。

1 工程概况及问题现状

1.1 工程概况

连平县连平河支流治理河道总长9.93 km，包括东坑水5.517 km，鹤湖水4.413 km。东坑水治理河道总长5.517 km，共分两段，第一段以洋麻塘附近（DK0+000.000）为起点至东坑村口（DK1+222.000）；第二段以黄坑附近（DK2+054.000）为起点，至连平河河口（DK6+349.000）。鹤湖水治理河道总长4.413 km，以上游水厂附近（HH0+000.000）为起点，至食水陂（HH4+413.000）。

1.2 河道治理思路

连平县地处粤北九连山区，由于降雨时空分布不均，加上受北方冷空气和台风影响，历年均有暴雨出现。特别是在每年5 月下旬至6 月底，常因连续暴雨，导致山洪暴发，冲毁沿河两岸堤防、农田，淹没村庄，毁坏民房，造成严重的洪涝灾害。

主要工程措施是对河道进行清淤疏浚，对岸坡崩塌及靠近村庄和公路的河道坡脚进行防冲加固，大部分采用的是C20 埋石混凝土贴坡挡土墙、格宾石笼固脚、生态格网、草皮等护岸形式进行护坡[3]。

1.3 治理规模范围

东坑水治理河道总长5.517 km，共分两段，第一段以洋麻塘附近（DK0+000.000）为起点至东坑村口（DK1+222.000）；第二段以黄坑附近（DK2+054.000）为起点，至连平河河口（DK6+349.000）。鹤湖水治理河道总长4.413 km，以上游水厂附近（HH0+000.000）为起点，至食水陂（HH4+413.000）。

结合本河段淤塞情况，对东坑水5.517 km 及鹤湖水4.413 km 的河段进行清淤疏浚。

对河道进行疏浚的时候，其底部的高程都是根据原本的自然坡度来控制的，疏浚中不对现有的坡度进行改动。清淤宽度根据现状河宽及设计流量确定，东坑水清淤底宽按（3～14）m 控制，鹤湖水清淤底宽按（4～12）m 控制。清淤深度结合河道水面线计算成果确定，上下游连接，并尽可能使两岸民居及农田达到相应的防洪标准[3]。治理布置见图1。

图1 东坑水治理工程总平面布置示意图

护岸形式宜采用坡式护岸，在坡地上种植草皮以保护坡地，同时对部分坡地出现塌陷的区域以及靠近村庄和公路的河道两旁的坡地底部进行加固[4]。

为了避免岸坡脚被冲刷，按照清淤疏浚完毕之后结合各频率下的流速及现场调节的情况，在已有的岸坡塌陷以及紧邻村庄和公路的河道两侧岸坡脚进行拦脚处理。固脚形式以格宾石笼为主，生态性较好，且能满足抗冲的要求，部分河段边坡较陡，坡顶为农田，不宜开挖的河岸则采用埋石混凝土贴坡挡墙[4]。护坡多采用草皮护坡，局部考虑岸坡稳定采用生态格网护坡。东坑水岸坡固脚护坡两岸共计长度为10.960 km，鹤湖水岸坡固脚护坡两岸共计长度8.695 km。治理布设见图2。

图2 鹤湖水治理工程总平面布置示意图

2 治理措施

2.1 清淤疏浚

为提高河道的洪水排放能力，对此段河道进行淤泥清除的设计主要参考河道的现状，并基于河道的坡度和水表线定出清淤的底部高程。同时，清淤的方式需确保不对堤防和岸坡的基础造成危害，这也是进行清淤的基本原则[5]。河道清淤的底部高程都要按照原始的纵坡来控制，清淤过程并不会改变现有的纵坡。清淤的深度和宽度需要根据防洪的标准并结合现有的河道宽度以及设计的流量来确定，东坑水的清淤底部宽度是在（3～14）m 之间，鹤湖水的河道清淤主槽的底部宽度在（4～12）m 之间进行控制。

2.2 护岸加固

综合各方面因素，本次设计主要采用格宾石笼固脚、生态格网护坡及埋石混凝土贴坡挡土墙。具体固脚护岸形式及范围见表1、表2。

表1 东坑水整治段固脚护坡形式及范围

表2 东坑水整治段固脚护坡形式及范围

3 清淤疏浚施工

3.1 施工工艺

以此工程的河道实际状况为准，经过实地勘察与清除淤泥方案的验证，采用机械设备直接下河进行淤泥的挖掘，按分区进行疏通，其中长臂挖掘机配合土方开挖运送施工。

河流中心开始进行清淤作业，同时向上游和下游两个方向进行挖掘。用已有的村道以及新建的临时施工路作为机器设备和渣土的运输路径。

清洗河道淤泥分上下游两个施工区同时进行，顺着水流方向从中心向两侧开始清淤。首先，在河床淤泥的外侧挖设纵向排水通道，以引导河水流入通道。接着，在通道侧面用挖出的泥土建设土埂，以便让部分河水通过渠道排出。在清理淤泥的过程中，按照从上到下或从下到上的顺序进行。在清理河道淤泥时，因为无法清晰地测量河底的海拔高度，需要配备一套探测棒。当一个特定区域的清淤工作结束后，检测员应尽快用这套探测棒来测量清淤的深度，确保不会出现被忽视的区域或挖掘不足的情况。

3.2 淤泥运输

选择运行性强、车厢密封性优秀的车辆用于运送渣土，且严守规定的驾驶路线，须确保载重不超标，对车厢上方做全覆盖性的篷布保护，以防止在运输过程中渣土四溅污染城区街道和附近环境。

为避免在运送过程中任意倒放或抛弃渣土，在施工流程中引入了从挖土地点至弃土场的双向签单机制，以彻底消除任意倒放或遗弃渣土的情况。遵守有关防止扬尘的规章制度，以保障在进行河道疏浚及渣土运出的同时，不会对周围的环境造成干扰。

4 生态格网施工

4.1 生态格网固滨笼施工

在安置固滨笼的过程中，必须确保边网片、端网片以及隔片都完全展开，并且要求每个翻折的部分位置精确无误。当摆设固滨笼时，应当根据设计图进行一一对照摆设，根据需要准确定位，并运用挂线进行平行度的调整。网格的隔离和网体应满足90°的直角，用捆绑的方式将其固定成矩形或正方形的固滨笼或固滨笼组合。在捆绑过程中，应首先从边缘开始使用扎丝进行连接，扎丝应和网丝是同一种钢丝。每次绑扎时，必须保证使用双线并旋紧，钢丝的末端需要向内弯曲。

在拼装固滨笼的过程中，每个网格片的连接部位都需要捆绑一道，涵盖了隔离网格和网体四个角交汇处；另外，为了保障结构稳定，需要在隔离网格与网体的连接部位，每隔（20～25）cm 捆绑一次。

在连接固滨笼过程中，要确保紧挨着的固滨笼集合的4 个顶角都进行一次捆绑。对于相邻固滨笼的顶部与底部线框或者弯曲线，每隔（20～25）cm 就要捆绑一次。至于邻近的固滨笼集合的网片接合位，每平方米需要捆绑两次。在捆绑相接边框线的底角时，如果下边有固滨笼，也应捆绑包含下边的固滨笼，以便实现整体性的连接。当所有的层箱都完成连接以后，可以沿着层箱边缘使用长6 m 以上的木（铁）杆进行临时固定，以确保在装入石材后，箱体的边缘线能保持流畅直线。

施工箱体封盖应在顶部由石头堆砌的平坦基础上操作；应在使用封盖夹固定每个端部相连之处后，再进行捆绑；应在封盖与固滨笼边盘交接处，每隔（20～25）cm 绑扎一次。回填过程中，重型设备至少在距离固滨笼1 m 的距离外。固滨笼的捆绑也可选用螺旋形缠绕捆绑或使用扣件捆绑方式。

4.2 填石施工

当多个格子在同一层进行填充时，要求均匀且同步进行，避免立刻将单个固滨笼铺满。石料的顶部应适当高出固滨笼（3～5）cm，并进行压实处理。随后，采用相同材质的扎丝或扣件，一次性覆盖并连接。在施工过程当中，格子应保持水平放置，每一层的填充物厚度需控制在30 cm 之内，并用小砾石进行压实以调整格子的形状。至于外侧的填充石料，其表面需要通过人工或机械的方式进行平铺和平整，并确保有石料互相叠加。

以石头为填充物铺满固定的沿海防护网，石头的大小通常是孔径的1.5～2 倍，非表面的石头大小允许有15%的差错。当箱架中填充石头时，内侧的加固钢丝需要按照以下方式进行捆绑：

固滨笼单元的高度为1 m 时，其1/3 和2/3 的高度应进行绑扎；高度为0.5 m 的单元，则应在高度的一半处进行绑扎；加强的内连钢丝应与格室的外表面及其对立面相连。

4.3 施工质量控制

在开始施工前，必须先把石材表层的泥土完全洗掉。根基部分要用大型平毛石，大面积的一侧应该置于底部，并在关键位置如底层、角位及孔口选用大规模的平毛石。两层石垒之间错开砌建以增强结构稳定性，外壳用平毛石来装饰[6]。如果施工在初凝时间已过后被中断，要在砂浆强度达到2.5 MPa 后才能继续进行。在重新开始施工前，应清理掉原有石垒表面的杂物，并尽量防止施工过程中对下层石垒产生过大震动。砂浆的混合比例及功能性能，应通过实验来确定具体参数，并进行随机采样以确保工程质量。在雨季施工时，应提前准备雨布以防止雨水影响工作。自黏结剂完全固化后，需要连续护理7～14 天。